本文關(guān)鍵詞：干旱脅迫下小麥發(fā)育籽粒胚細(xì)胞內(nèi)結(jié)合態(tài)多胺的功能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：小麥?zhǔn)俏覀兊闹饕Z食作物。在我國華北地區(qū),小麥在授粉后的灌漿期經(jīng)常遭受干旱脅迫(包括土壤干旱和干熱風(fēng)的大氣干旱等)的侵?jǐn)_,其產(chǎn)量因此而受嚴(yán)重影響。多胺是生物體內(nèi)的一種次生代謝物質(zhì),分子量低,屬于短鏈脂肪族含氮堿。越來越多的研究證明多胺對植物在逆境條件下的生長發(fā)育發(fā)揮重要生理調(diào)控作用。特別是在種子的發(fā)育過程中,胚中多胺代謝活躍,然而,有關(guān)多胺與小麥在子粒發(fā)育過程中抗旱性關(guān)系的研究較為罕見,特別缺乏干旱脅迫下小麥發(fā)育籽粒胚細(xì)胞內(nèi)結(jié)合態(tài)多胺功能的有關(guān)報道。因此,我們以抗旱性差異顯著的兩個小麥品種洛麥22(抗旱性強)和豫麥48(抗旱性弱)為研究試材,在小麥?zhǔn)诜酆蟮墓酀{期采用根際土壤干旱脅迫處理,先探討了在胚的器官水平上三種主要多胺的不同形態(tài)變化,在此基礎(chǔ)上,深入細(xì)胞內(nèi)部,研究細(xì)胞質(zhì)膜、液泡膜和線粒體膜上的共價與非共價結(jié)合態(tài)多胺的功能,以及多胺對質(zhì)膜、液泡和線粒體構(gòu)象和微管骨架結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果如下:干旱脅迫前期,發(fā)育籽粒胚中的游離態(tài)多胺(fPAs)含量升高,特別是游離態(tài)腐胺(fPut)大幅度升高,到后期,抗旱性強的品種洛麥22的fPut顯著下降,游離態(tài)亞精胺(fSpd)、游離態(tài)精胺(fSpm)以及酸不溶性共價結(jié)合態(tài)腐胺(AISCC-Put)明顯升高,而抗旱性弱的品種豫麥48一直保持著較高水平的fPut,fSpd、f Spm以及AISCC-Put變化不大,暗示了抗干旱能力的大小不僅取決于干旱脅迫前期fPut的快速積累,而且關(guān)鍵在于后期累積的fPut能否順利轉(zhuǎn)化為fSpd、fSpm以及AISCC-Put。施加外源多胺和多胺合成抑制劑的實驗結(jié)果也支持這一觀點。小麥籽粒無論是在灌漿期和成熟期,胚細(xì)胞質(zhì)膜H+-ATPase活性的增強有利于提高小麥發(fā)育籽粒胚的抗干旱脅迫能力,質(zhì)膜H+-ATPase活性提高的一個主要原因則與干旱脅迫下質(zhì)膜上的非共價結(jié)合態(tài)(NCC)Spd、NCC Spm、共價結(jié)合態(tài)(CC)Put和CC Spd的水平升高有關(guān);灌漿期胚液泡膜上NCC Spd以及CC Put水平的上升具有積極意義,通過維護膜上H+-ATPase和H+-PPase活性穩(wěn)定而有利于提高抗干旱脅迫能力;灌漿期胚線粒體內(nèi)膜上升高的NCC Spd和CC Put可能通過維持ATPase的水解活性和膜上巰基含量的穩(wěn)定來提高胚的抗干旱脅迫能力。質(zhì)膜、線粒體和液泡的構(gòu)象因為遭受干旱的逆境脅迫而發(fā)生非正常改變,這些膜上的非共價結(jié)合的Spd和共價結(jié)合的Put在阻止這種構(gòu)象的非正常改變過程中可能發(fā)揮重要作用。小麥發(fā)育籽粒胚細(xì)胞周質(zhì)微管參與了植物對干旱脅迫的響應(yīng),并且多胺Spd對于干旱脅迫下胚細(xì)胞周質(zhì)微管骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定起著重要作用。總之,干旱脅迫前期,fPut大幅度升高,到后期,fPut轉(zhuǎn)化為fSpd和fSpm以及AISCC-Put,fSpd和fSpm進一步非共價結(jié)合到有關(guān)的生物膜上形成NCC Spd和NCC Spm,fPut和fSpd共價結(jié)合到有關(guān)的蛋白質(zhì)上形成CC Put和CC Spd,這些結(jié)合態(tài)的多胺對于提高或者維持膜上主要蛋白的生物活性、穩(wěn)定細(xì)胞、液泡和線粒體構(gòu)象起重要作用;后期fSpd的升高促進了干旱脅迫下胚細(xì)胞周質(zhì)微管骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：干旱脅迫 發(fā)育小麥籽粒胚 結(jié)合態(tài)多胺 H+-ATPase活性 亞顯微結(jié)構(gòu) 微管骨架
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S512.1
【目錄】：

• 致謝4-7
• 縮略語(ABBREVIATION)表7-9
• 中文摘要9-11
• 文獻(xiàn)綜述 小麥的子粒發(fā)育調(diào)控、植物體內(nèi)多胺以及亞顯微微管研究進展11-30
• 1 小麥的籽粒發(fā)育過程與調(diào)控11-14
• 2 植物體內(nèi)的多胺14-25
• 3 植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)和微管研究25-30
• 引言30-32
• 第一章 小麥抗干旱能力的鑒定32-37
• 1 材料和方法32-33
• 2 結(jié)果與分析33-35
• 3 結(jié)論與討論35-37
• 第二章 干旱脅迫下發(fā)育小麥籽粒胚中不同種類和形態(tài)多胺含量的動態(tài)變化以及與抗干旱能力的關(guān)系37-52
• 1 材料和方法38-39
• 2 結(jié)果與分析39-47
• 3 結(jié)論與討論47-52
• 第三章 干旱脅迫下小麥發(fā)育籽粒胚細(xì)胞質(zhì)膜上結(jié)合態(tài)多胺水平變化以及與質(zhì)膜H+-ATPASE活性關(guān)系52-66
• 1 材料與方法53-55
• 2 結(jié)果與分析55-62
• 3 結(jié)論與討論62-66
• 第四章 干旱脅迫下小麥發(fā)育籽粒胚液泡膜H+-ATPASE和H+-PPASE活性及結(jié)合態(tài)多胺含量的變化66-77
• 1 材料與方法67-68
• 2 結(jié)果與分析68-74
• 3 結(jié)論與討論74-77
• 第五章 干旱脅迫下小麥發(fā)育籽粒胚線粒體膜ATPASE活性和膜上結(jié)合態(tài)多胺水平的變化77-85
• 1 材料與方法78
• 2 結(jié)果與分析78-82
• 3 結(jié)論與討論82-85
• 第六章 小麥籽粒成熟期胚質(zhì)膜上結(jié)合態(tài)多胺含量和H+-ATPASE活性的動態(tài)變化85-95
• 1 材料與方法86-88
• 2 結(jié)果與分析88-92
• 3 結(jié)論與討論92-95
• 第七章 干旱脅迫、SPD和多胺合成抑制劑對灌漿期發(fā)育小麥籽粒胚細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的影響95-105
• 1 材料與方法97-98
• 2 結(jié)果與分析98-101
• 3 結(jié)論與討論101-105
• 第八章 SPD和干旱脅迫對灌漿期發(fā)育小麥籽粒胚細(xì)胞微管骨架結(jié)構(gòu)的影響初探105-111
• 1 材料與方法106-107
• 2 結(jié)果與分析107-110
• 3 結(jié)論與討論110-111
• 第九章 全文結(jié)論及展望111-114
• 1 全文結(jié)論111-112
• 2 特色和創(chuàng)新點112
• 3 遺憾與展望112-114
• 參考文獻(xiàn)114-143
• ABSTRACT143-146
• 攻讀博士期間的科研成果146

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本文編號：305313